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1、 课程编号：XXXX大学专业课程设计说明书设 计 人： XXX 专业班级： XXX 学 号： XXXXX 指导教师： XXX 日期：X年X月X 日 目录一、序言 -3二、设计任务书及产品图 -4三、零件的工艺性分析 -5四、冲裁零件工艺方案的确定 -6五、排样设计及材料利用率计算 -7六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择 -8七、模具工作零件刃口尺寸和公差的计算 -11八、模具零件的选用及设计 -13九、模具部分结构件详细设计及模具结构简图 -17十、其他需要说明的内容 -20十一、参考资料 -21一、序言模具是制造业的基础工业设备，被广泛用于制造业的各个领域。无论是工业制品，还是新
2、产品的开发，都离不开模具。现代工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。许多新技术和新设备的产生与应用往往源于模具工业。从某种意义上说，模具制造技术代表了一个国家的工业制造技术的发展水平。近年来，随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展，模具制造业也相应进入了高速发展的时期。可以预见，我国经济的高速发展将对模具提供更为大量、更为迫切的需求，特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。 模具是现代工业生产的主要工艺设备之一。其中冲裁模更是占有十分重要的地位。冲压技术应用范围十分广泛，在国民经济各个部门中，几乎都有冲压加工产品。
3、它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相关。由于它具有生产效率高、生产成本低、操作简单、适合大批量生产等优点，在我国现代化建设中有着很好的发展前景。 我们这次课程设计的任务就是设计一套冲裁模具，即就老师所给的零件、生产要求以及精度要求，设计出一套符合要求的冲裁模。 由于时间紧迫、经验不足，在设计过程中走了不少弯路，犯了不少错误。总之，在设计中难免有疏漏和不当之处，恳请谅解。相信在今后的实践工作中能一步一步弥补以上不足。 在这次设计过程中，对冲裁模具有有了深一步的了解，获得了一定的设计经验，为将要到来的毕业设计打下了基础。在这期间得到了XXX老师的和同学们的热心帮助，在此表示感谢。二
4、、设计任务书及产品图已知：（1） 产品零件图：（2） 生产批量：中批量。 （3） 零件材料：Q235-A钢。（4） 材料厚度：1.2mm。 图1求作：（1） 进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）（2） 确定工艺方案及模具结构类型（3） 进行相关工艺计算，包括： 排样设计； 冲压力计算及压力中心的确定； 凸凹模刃口尺寸计算； 模具零件结构尺寸计算； 设备选择等。（4） 绘制模具总装配图（5） 绘制工作零件及主要零件的零件图（6） 编写课程设计说明书要求：根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。包括：（1） 模具装配图1张（按照
5、1：1比例，或适当比例）；（2） 模具工作零件图2-3张（按照1：1比例，或适当比例）；（3） 设计说明书1份；三、零件的工艺性分析冲压工序：此工件只有落料和冲孔两个工序。材料：材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。结构：工件结构相对简单，有一个8mm的孔和5个5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm（大端4个5mm的孔与8mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。精度：工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。综合以上各方面情况，可以确定零件主要冲压工序的工艺性良好，故选择冲压方法进行加工。工件简图如图所示： 图
6、2 生产批量：中批量 零件材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm四、冲裁零件工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。采用方案一，模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。采用方案二，只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但因工件孔距较小，制造难度大，模具强度较差，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。采用方案三，只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度
7、也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该冲压生产采用方案三即级进模生产为佳。五、排样设计及材料利用率计算设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，如果采用单向排列，材料利用率低，用如图所示的排方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。图3由冲压工艺与模具设计表2-13确定搭边值，因采用隔位冲压，为增加搭边的刚性，搭边值取2.5mm和3.5mm，采用无侧压装置，条料与导料板间间隙Cmin=1。则条料宽度：步距：冲裁面积：一个步距的材料利用率：查板材标准，宜选15
8、00mm1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为11张条料（135mm1500mm），每张条料可冲37个工件，每张钢板可冲个，故每张钢板的材料利用率为76%。六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择6.1 计算冲压力已知 ：材料为Q235，则=300Pa。 式中 F-冲裁力(N)；L-零件剪切周长(mm)，L=370mm；t-材料厚度(mm)； -材料抗剪强度(MPa)； k-系数，一般取k=1.3。1) 冲裁力 2)卸料力 3)推件力 查得，材料的厚度为1.2mm，则凹模刃口高度 则 为了避免各凸模冲裁力最大同时出现，且考虑到凸模相距很近时，避免小直径凸模由于承受材料流动挤压作用而产生倾斜
9、或折断，故把凸模设计成阶梯凸模。则最大冲裁力： 6.2 确定模具压力中心计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图4所示。在图中将XOY坐标系建立在图示的对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1L6共和制组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标（13.57，11.64）。有关数据计算结果如下表所示。图4 基本要素长度L/mm d各基本要素压力中心的坐标值XYL1=25.132-52.59226.5L2=95.34038.5L3=95.34014.5L4=50.26557.85626.5L5=15.708-47.5-26.5L6=87.96547.5-26.5合计369.7513.5
10、711.64 由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小。为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。6.3 压力机的选择：（见冲模设计实例末附录B3)通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：250KN滑块行程：65最大闭合高度：270最大装模高度：220工作台尺寸（前后左右）：370560垫板尺寸（厚度孔径）：50200模柄孔尺寸：4060最大倾斜角度：30七 、模具工作零件刃口尺寸和公差的计算在确定工作零件刃口尺寸法之前，首先要考虑工作零
11、件的加工方法及模具装配方法。结合模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用结切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算如下：已知工件材料为Q235，材料厚度为1.2mm，查表得冲裁双面间隙Zmax=0.16, Zmin=0.13。1)冲口：以凸模为基准，且凸模在实际工作中磨损后减小，为使模具具有一定使用寿命，应加上一个被磨量。工件上未标注公差，故公差按IT14级查表，得孔，孔，磨损系数X查表得X=0.5，凸凹模制造公差： 孔： 孔： 2)落料：以凹模为基准，且凹模磨损后，尺寸增大，为使模具具有一定使用寿命，应加上一个被磨量，孔，孔，磨损系数X查表得X=0.5，凸凹模制造公差： 孔： 孔： 孔心距：八 、模具零件的选用及设计8.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压
